Tối ưu hóa quá trình oxy hóa pyrene bởi Penicillium janthinellum sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng

Hiện tại, có rất ít thông tin về tối ưu hóa quá trình phân hủy các hydrocarbon thơm đa vòng (PAH) bởi nấm sợi deuteri, một phản ứng được xúc tác bởi cytochrome P450 monooxygenases. Chúng tôi đã sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng để xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa PAH pyrene của Penicillium janthinellum SFU403, liên quan đến các biến số nồng độ glucose, nồng độ nitrate và thời gian chuyển hóa sinh học. Các mô hình đã được xây dựng để mô tả mối quan hệ giữa các biến số thử nghiệm và mức độ các sản phẩm oxy hóa pyrene, 1-pyrenol (1-PY) và pyrenequinones (PQ). Sản xuất 1-PY và PQ đã được tối ưu hóa bằng các nồng độ glucose và nitrate giống nhau: 2,5% glucose và 1,5% natri nitrate. Thời gian chuyển hóa sinh học tối ưu cho 1-PY và PQ lần lượt là 71 giờ và 73 giờ. Các điều kiện này cải thiện được năng suất 1-PY gấp năm lần, và PQ cao hơn hơn 100 lần so với mức nền đã đạt được trong nghiên cứu này. Năng suất PQ tối ưu đạt được 95% pyrene ban đầu, do đó tổng chuyển hóa pyrene tối ưu sang 1-PY và PQ gần như đạt 100%. Nồng độ glucose vượt quá 4,0% làm ức chế quá trình hydroxyl hóa pyrene. Quá trình hydroxyl hóa pyrene xảy ra gần như hoàn toàn trong giai đoạn giảm tốc của sự phát triển văn hóa.